分布式電源等值建模和無(wú)功電壓分區(qū)控制的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-09-27 17:28
近年來(lái),隨著全球能源緊缺、環(huán)境污染、氣候惡化問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,加快開(kāi)發(fā)利用可再生能源已成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí),大力發(fā)展可再生能源已成為我國(guó)的重要能源戰(zhàn)略。但大量分布式電源并網(wǎng)也給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶來(lái)了過(guò)電壓、功率波動(dòng)大等問(wèn)題,為了給分布式電源并網(wǎng)提供理論基礎(chǔ),研究分布式電源的特性十分必要。而且系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大,以全系統(tǒng)的無(wú)功設(shè)備來(lái)處理電壓越限協(xié)調(diào)難度大,成本高,需要研究分區(qū)域電壓越限解決方案。本文主要研究了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、小型水力發(fā)電系統(tǒng)和微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)潮流模型和穩(wěn)態(tài)等值方法,直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)、小水電集群和微型燃?xì)廨啓C(jī)集群的動(dòng)態(tài)等值模型和兩步聚類等值方法,以及相應(yīng)分布式電源的電磁暫態(tài)等值模型和層次聚類法;接著研究了無(wú)功電壓分區(qū)方法和分區(qū)域處理電壓越限的方案,并對(duì)上述模型和方案進(jìn)行了理論分析和仿真驗(yàn)證。首先分析了各分布式電源的穩(wěn)態(tài)特性,根據(jù)其特性和控制模式分別等值為PQ節(jié)點(diǎn)或PV節(jié)點(diǎn),提出了分布式電源集群的穩(wěn)態(tài)等值方法,通過(guò)潮流計(jì)算對(duì)所提出的穩(wěn)態(tài)模型和等值方法進(jìn)行了驗(yàn)證。其次提出了直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)、小水電集群和微型燃?xì)廨啓C(jī)集群的動(dòng)態(tài)等值建模方法。采取先聚類等值后建模的方法,即先提取各分布式電源的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo),針對(duì)K-means聚類初始聚類中心不易選取的問(wèn)題,提出了兩步聚類法對(duì)分布式電源進(jìn)行聚類分群,提出了分布式電源集群的動(dòng)態(tài)等值方法,并對(duì)所提出的動(dòng)態(tài)等值建模方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和對(duì)比分析。接著提出了直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)、小水電集群和微型燃?xì)廨啓C(jī)集群的電磁暫態(tài)等值建模方法。同樣采取先聚類等值后建模的方法,即先提取各分布式電源的電磁暫態(tài)特性指標(biāo),再通過(guò)層次聚類分析對(duì)分布式電源進(jìn)行聚類分群,提出了分布式電源集群的電磁暫態(tài)等值方法,并對(duì)所提出的電磁暫態(tài)等值建模方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和對(duì)比分析。最后提出了一種分區(qū)處理電壓越限的解決方案。首先提出了包含PV節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)的電氣距離矩陣形成方法,只需一次聚類求取初始分區(qū)結(jié)果,再按照每個(gè)分區(qū)含有無(wú)功源的原則對(duì)分區(qū)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。接著提出了電容器最佳配置方案和系統(tǒng)發(fā)生電壓越限時(shí)無(wú)功調(diào)節(jié)的方案。通過(guò)IEEE30節(jié)點(diǎn)算例系統(tǒng)驗(yàn)證了該方法的有效性。
【學(xué)位單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:TM73
【部分圖文】:
圖 5.4 IEEE30 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)聚類過(guò)程Fig 5.4 Clustering process of the IEEE 30-bus system的樹(shù)狀圖將系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)依次合并,直至歸為一類,當(dāng)聚類切割樹(shù)狀圖,得到 5 個(gè)分區(qū),分區(qū)結(jié)果如表 5.2 所示。表 5.2 IEEE30 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)初始分區(qū)Tab 5.2 Original partitions of the IEEE 30 bus system區(qū)域 節(jié)點(diǎn)編號(hào)① 1、2、3、4、5、6、7、8、11、28② 9、12、13、14、15、16、17③ 10、21、22、23、24④ 18、19、20⑤ 25、26、27、29、30③、④、⑤ 中不含 PV 節(jié)點(diǎn),為滿足無(wú)功就地平衡的要求初始分區(qū)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。最終分區(qū)結(jié)果如圖 5.5 所示。1 2 5IVI
【學(xué)位單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:TM73
【部分圖文】:
圖 5.4 IEEE30 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)聚類過(guò)程Fig 5.4 Clustering process of the IEEE 30-bus system的樹(shù)狀圖將系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)依次合并,直至歸為一類,當(dāng)聚類切割樹(shù)狀圖,得到 5 個(gè)分區(qū),分區(qū)結(jié)果如表 5.2 所示。表 5.2 IEEE30 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)初始分區(qū)Tab 5.2 Original partitions of the IEEE 30 bus system區(qū)域 節(jié)點(diǎn)編號(hào)① 1、2、3、4、5、6、7、8、11、28② 9、12、13、14、15、16、17③ 10、21、22、23、24④ 18、19、20⑤ 25、26、27、29、30③、④、⑤ 中不含 PV 節(jié)點(diǎn),為滿足無(wú)功就地平衡的要求初始分區(qū)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。最終分區(qū)結(jié)果如圖 5.5 所示。1 2 5IVI
【參考文獻(xiàn)】
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3 付英杰;汪l
本文編號(hào):2828164
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